اكتشاف ثلاث بروتينات حاسمة في الإخصاب بواسطة الذكاء الاصطناعي
تاريخ النشر: 19th, October 2024 GMT
شمسان بوست / متابعات:
حدد فريق من الباحثين في النمسا ثلاثة بروتينات تعمل كمفتاح حاسم للسماح للحيوانات المنوية بالاندماج مع البويضة.
واستخدم الباحثون أداة الذكاء الاصطناعي AlphaFold من Google DeepMind التي حصل مطوروها على جائزة نوبل في الكيمياء في وقت سابق من هذا الشهر، للكشف عن كيفية تفاعل بروتينات الحيوانات المنوية على المستوى الجزيئي، ما ألقى الضوء على جانب أساسي من جوانب الإخصاب المشتركة بين الفقاريات.
ويبدأ الإخصاب عندما تنتقل الحيوانات المنوية إلى البويضة، مسترشدة بإشارات كيميائية. وبمجرد وصولها إلى البويضة، ترتبط الحيوانات المنوية بسطح البويضة، ما يؤدي إلى اندماج مادتها الوراثية لتشكيل الزيجوت (البويضة الملقحة أو المخصبة). ومع ذلك، ظلت الآليات الجزيئية الدقيقة التي تسمح بهذا التفاعل الحاسم بعيدة المنال.
واستخدم مختبر أندريا باولي في معهد أبحاث علم الأمراض الجزيئي (IMP) في فيينا، جنبا إلى جنب مع المتعاونين الدوليين، AlphaFold Multimer للتنبؤ بالتفاعلات البروتينية التي توجه اندماج الحيوانات المنوية والبويضة.
وركز الفريق على بروتينات غشاء الحيوانات المنوية، باستخدام AlphaFold للتنبؤ بالبروتينات التي قد ترتبط معا. وكشف تحليلهم أن بروتينين معروفين سابقا، Izumo1 و Spaca6، يتفاعلان مع بروتين ثالث تم اكتشافه حديثا، Tmem81.
وقال أندرياس بلاها، المؤلف المشارك للدراسة: :لقد فوجئنا باكتشاف بروتين جديد لم يتم وصفه من قبل. وقد ثبت أن هذا المركب الثلاثي الجديد، المكون من Izumo1 و Spaca6 و Tmem81، يلعب دورا حاسما في الإخصاب. وعندما تم تعطيل هذا المركب، أصبح ذكور سمك الزرد والفئران عقيمين”.
وأظهر الباحثون أن مركب بروتين الحيوانات المنوية هذا يتفاعل مع بروتين سطح البويضة في سمك الزرد، المعروف باسم Bouncer، والذي يعمل بمثابة “قفل”، ما يسمح للحيوانات المنوية بالاندماج مع البويضة. ودور Bouncer في سمك الزرد مماثل لوظيفة Juno في الثدييات، على الرغم من أن هذه البروتينات غير مرتبطة تطورا.
ويشير هذا الاكتشاف إلى أنه في حين ظلت بروتينات الحيوانات المنوية محفوظة عبر الأنواع، فإن بروتينات البويضات تطورت بشكل مستقل لتسهيل الإخصاب في الفقاريات المختلفة.
وأشار أندريا باولي، المؤلف الرئيسي للدراسة: “إن حقيقة أنها ظلت محفوظة على مدى ملايين السنين من التطور تُظهر مدى أهمية عملية القفل والمفتاح هذه”.
وأثبت الباحثون صحة تنبؤاتهم التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي من خلال التجارب على الكائنات الحية، مؤكدين أن هذا المركب البروتيني موجود ليس فقط في سمك الزرد، ولكن أيضا في الفئران والبشر. وهذا يشير إلى أن نفس مركب بروتين الحيوانات المنوية يمكن أن يكون سمة شاملة لإخصاب الفقاريات.
ويفتح هذا الاكتشاف آفاقا جديدة لاستكشاف علاجات الخصوبة والصحة الإنجابية، حيث أن البروتينات المعنية ضرورية لعملية الاندماج.
ويتوق الباحثون إلى استكشاف كيفية تطور بروتينات البويضات المتنوعة لدى الأنواع الحية المختلفة للتفاعل مع آلية الحيوانات المنوية المحفوظة.
نشرت الدراسة في مجلة Cell.
المصدر: شمسان بوست
كلمات دلالية: الحیوانات المنویة
إقرأ أيضاً:
لماذا كتبتُ بيان شفافية حول الذكاء الاصطناعي لكتابي؟
«من أين تجد الوقت؟» - لسنوات طويلة، عندما كنتُ أُعلن لأصدقائي عن صدور كتاب جديد لي، كنتُ أستقبل هذا السؤال كوسام فخر.
خلال الأشهر الماضية، أثناء الترويج لكتابي الجديد عن الذكاء الاصطناعي «إلهيّ الملامح* (God-Like)، حاولتُ ألّا أسمع في الكلمات ذاتها نبرة اتهام خفيّة: «من أين تجد الوقت؟» -أي أنّك لا بدّ استعنتَ بـ ChatGPT، أليس كذلك؟
الواقع أنّ مقاومة المساعدة من الذكاء الاصطناعي أصبحت أصعب فأصعب. مُعالج الكلمات الذي أستخدمه صار يعرض عليّ صياغة الفقرة التالية، أو تنقيح التي سبقتها.
عملي في مؤسسة بحثيّة تستكشف آثار الذكاء الاصطناعي في سوق العمل البريطاني يجعلني أقرأ يوميا عن تبعات هذه الثورة التقنيّة على كل مهنة تقريبا. وفي الصناعات الإبداعيّة، يَظهر الأثر بالفعل بصورة هائلة.
لهذا السبب، وبعد أن انتهيتُ من الكتاب، أدركتُ أنّ أصدقائي كانوا مُحقّين: يجب أن أواجه السؤال الحتمي مباشرة وأُقدّم إفصاحا كاملا. احتجتُ إلى «بيان شفافية حول الذكاء الاصطناعي» يُطبع في صدر كتابي.
بحثتُ في الإنترنت متوقعا أن أجد نموذجا جاهزا؛ فلم أجد شيئا. فكان عليّ أن أضع قالبا بنفسي. قرّرتُ أن يشمل الإفصاح أربع نقاط رئيسيّة:
1- هل وُلد أي نصّ باستخدام الذكاء الاصطناعي؟
2- هل جرى تحسين أي نصّ عبر الذكاء الاصطناعي؟ - مثل اقتراحات «غرامرلي» لإعادة ترتيب الجمل.
3- هل اقترح الذكاء الاصطناعي أي نص؟ ـ على غرار طلب مخطَّط من ChatGPT أو استكمال فقرة استنادا إلى ما سبق.
4- هل صُحِّح النصّ بواسطة الذكاء الاصطناعي؟ وإذا كان كذلك، فهل قُبلت الاقتراحات اللغوية أم رُفضت بعد مراجعة بشرية؟
بالنسبة لكتابي، جاءت الإجابات: 1) لا، 2) لا، 3) لا، 4) نعم – مع اتخاذ قرارات يدوية بشأن ما أقبله أو أرفضه من تصحيحات إملائية ونحويّة. أعترف بأنّ هذا النموذج ليس كاملا، لكنّي أقدّمه أساسا يمكن تطويره، على غرار رخصة «كرييتف كومونز» في عالم الحقوق الرقمية.
أردتُ أن أضمّنه لتعزيز نقاش صريح حول الأدوات التي يستخدمها الناس، لا سيّما أنّ الأبحاث تبيّن أنّ كثيرا من استعمالات الذكاء الاصطناعي تتمّ خِفية. ومع تصاعد ضغط العمل، يخشى البعض إبلاغ رؤسائهم أو زملائهم أنّهم يعتمدون أدوات تُسرِّع بعض المهام وتمنحهم فسحة للتنفّس.. وربّما وقتا للإبداع. فإذا كان ما يدّعيه إيلون ماسك صحيحًا ـ بأنّ الذكاء الاصطناعي سيُحلّ «مشكلة العمل» ويُحرّرنا لنزدهر ونبدع ـ فنحن بحاجة إلى الشفافية منذ الآن.
لكن، بصفتي كاتبا يعتزّ بمهنته، أردتُ كذلك بيان الشفافية بسبب لقاء ترك في نفسي قلقا عميقا. اجتمعتُ مع شخص يعمل لدى جهة تنظّم ورشا وملتقيات للكتابة، وسألتُه: كيف تفكّرون في التعامل مع شبح الكتابة التوليدية؟ فأجاب: «أوه، لا نرى أنّ علينا القلق من ذلك».
وأنا أعتقد أنّنا بحاجة ماسّة للقلق. إلى أن نمتلك آلية حقيقية لاختبار أصل النص ـ وهو أمر بالغ الصعوبة ـ نحتاج على الأقل وسيلة تُمكّن الكتّاب من بناء الثقة في أعمالهم بالإفصاح عن الأدوات التي استخدموها.
ولكي أكون واضحا: هذه الأدوات مدهشة ويمكن أن تُصبح شرارة شراكة إبداعيّة. ففي أغسطس 2021 نشرت فاوهيـني فـارا مقالة في مجلة The Believer كتبتها بمساعدة نسخة مبكرة من ChatGPT، فجاءت قطعة عميقة ومبتكرة عن وفاة شقيقتها. بيان الشفافية الخاص بها سيختلف عن بياني، لكن ذلك لا ينتقص من عملها، بل يفتح أفقا لإمكانات خَلّاقة جديدة.
عندما نستثمر وقتا في قراءة كتاب، فإنّنا ندخل علاقة ثقة مع الكاتب. والحقيقة أنّ قلّة من أصحاب شركات التقنية تلاعبوا بفعل بروميثيوس ومنحوا هدية اللغة للآلات مجانًا، وهو ما قوّض تلك الثقة التاريخيّة. لا أشك أنّ ذكاء اصطناعيا سيؤلّف عمّا قريب كتابًا «رائعًا» – لكن هل سيهتمّ أحد؟ سيكون التصفيق فاتِرًا. سيُشبه ألماسة مختبرية بلا شوائب: حيلة مُتقنة، نعم، لكنها ليست فنا.
في هذا الواقع الجديد، يقع على عاتق الكُتّاب أن يُثَبّتوا ثقة القارئ في «أصالة جواهرهم» عبر الشفافية حيال الكيفيّة التي نُقّبت بها تلك الجواهر. تجاهُل السؤال بدعوى أنّ الكتابة حِرفة نبيلة لا تستدعي إجراءات ثقة هو، برأيي، سذاجة خالصة.
كما أشرح في كتابي، فإنّ الذكاء الاصطناعي ـ شأنه شأن القنبلة الذرية ـ ابتكار بشري فائق القوّة، لا خيار لنا إلا تعلّم التعايش معه. أن نكون صريحين بما في ترسانتنا خطوة صغيرة لتجنّب سباق تسلّح أدبيّ لا يجرّ إلا إلى الارتياب والانقسام.
كيستر بروين كاتب ورئيس قسم الاتصالات في معهد مستقبل العمل.
عن الجارديان البريطانية
تم ترجمة النص باستخدام الذكاء الاصطناعي
الاشتباك في أجواء اليمن “الأشد إحراجاً لواشنطن”